진해만은 우리나라 남해 연안의 주요 어장으로서, 여전히 전체 수산생산량에서 적지 않은 기여를 창출하고 있다. 그러나, 수십 년간 산업개발과 고수온과 같은 환경변화로 인하여 진해만의 해양생태계는 과거와 달라지고 있다. 본 연구는 2005년부터 2022년 까지 진해만 연안 5개 시군구의 수산생산량, 폐기량, 평균영양단계 및 어업균형지수를 분석하였으며, ARIMA 모델을 이용하여 2027년까 지 단기적인 변동 추세를 함께 관찰하였다. 그 결과, 고성지역은 2027년까지 지속적으로 수산생산량이 감소할 것으로 예측되었다. 통영 지역은 이매패류의 부산물 처리가 필요한 것으로 평가된다. 해양생태계 지표의 경우, 통영지역에서는 대형 어류 생산 비중이 회복되고, 어업균형지수가 0 이상을 나타내어 해양생태계 구조가 안정적인 것으로 나타났다. 마지막으로 IPCC의 기후변화 시나리오에 따라 2060 년까지 진해만의 부어성 어종 6종의 생산량 변동 추이를 비교하였으며, 2020년대 초반 2만 ton 부근까지 감소했던 생산량은 2020년대와 2040년대에 4만 ton 부근 가까이 회복한 후, 2060년까지 점진적인 감소 경향을 나타내는 것으로 예측되었다.

진해만은 태풍 내습 시 피항 선박이 폭주하고 강한 바람 등의 영향으로 주묘가 자주 발생하며 이에 따른 선박 간 충돌 및 좌초 등 해양사고 발생 개연성이 매우 높다. 본 연구에서는 우리나라 해역 특성에 맞는 진해만 정박지의 선박 간 안전이격거리 설정을 위한 연 구를 수행하였다. 진해만 태풍 피항지에는 태풍 내습 시 평균 100 ~ 200여척의 선박이 정박을 하고 있으며 풍속이 25m/s 이상되는 강한 외력에서 전체 선박의 약 70%에 주묘가 발생하는 상황인 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 국내외 설계기준 상 제시된 황천 시 정박 선 박간 이격거리, 실제 피항지로서 사용된 진해만 피항선박 간 이격거리, 강한 외력에 따른 선박 표류 시 적정 안전거리 등을 분석하여 제 시하였다. 그 결과 설계기준 상의 최소 기준과 비상조치 시간을 고려하여 약 400 ~ 900m의 안전이격거리가 필요하며, 공간상의 여유가 있 는 경우에는 700 ~ 900m 이격거리 설정이 필요한 것으로 도출하였다. 본 연구의 결과는 향후 진해만 피항지를 이용하는 선박에 대해 선박 간 안전 이격거리를 위한 지침 수립 시 활용이 가능할 것으로 기대된다.

For the assessment of the benthic community health of Jinhae Bay using the Benthic Pollution Index, macrobenthic fauna samples were seasonally collected from 23 different sites between February, 2011 and November, 2012. The macrobenthic community health status was classified as “Poor” or “Very Poor” except for the bay mouth part of Jinhae Bay at the northern part of Geoje Island. A large proportion of functional Group IV and even azoic conditions appeared due to summer hypoxia at sites in sheltered regions of Jinhae Bay. Some of the dominant species recruited after summer hypoxia were Paraprionospio patiens, Sigambra bassi, and Theora fragilis belong to typical opportunistic species. By comparing the BPI values of the macrobenthic communities from other special management areas of Korea, Jinhae Bay was considered to have the lowest condition that was heavily polluted among special management areas.

진해만 해역은 태풍 내습 시에 우리나라 남동권 해역의 주요 태풍 피항지로 이용되고 있다. 하지만 태풍 내습 시 진해만 내 선박이 폭주하고 주묘가 다수 발생하는 등 해양사고 발생 가능성이 존재한다. 본 논문은 태풍 내습 시 진해만 피항지에 대해 안전 확보 및 효율적으로 관리할 수 있는 방안을 해당 해역의 VTS 관제사로부터 도출하고, 이를 선박 운항자에게 AHP 기법을 통하여 상대적 중요 도를 도출하여 관리자와 이용자 의견이 반영된 안전대책을 제시하였다. AHP 설문조사를 위한 안전 대책 요소를 선정하기 위하여 진해만 내 태풍 내습 시 VTS 관제사의 대응 조치 평가 내용에 대해 분석하였다. 선정된 안전대책 요소를 기반으로 설문조사를 실시한 결과, 선정 된 요소에 대해 선박 운항자는 선박의 안전을 효율적 관리보다 약 2배 이상 중요하게 생각하며, 종합적으로 피항선 관리, 정박구역 관리, 피항정보 관리, 규정 및 지침 마련, 시스템 장비 개선, 교육 및 홍보·알림 활동 순으로 중요하게 고려함을 파악하였다. 본 논문에서 식별된 방안 및 상대적 중요도를 통해서 진해만 태풍 피항지를 안전하고 효율적으로 관리하는 기반이 될 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구에서는 진해만의 DO 농도 재현을 목표로 LSTM 모형의 최적 매개변수 조건과 예측변수를 선별하기 위한 Case study를 진행하였다. 모형 매개변수 Case study 결과, 가장 적은 Hidden node와 Epoch인 Hidden node=10, Epoch=100에서 가장 낮은 정확도를 보였다. 이는 모형이 과소적합(Underfitting) 상태인 것으로 판단된다. Hidden node=80, Epoch=1200에서 R2 값은 0.99로 가장 높은 정확도를 보였다. 예 측변수 Case study 결과, 1개의 환경변수만을 예측변수로 사용한 Step 1에서 수온을 예측변수로 했을 때 저층 DO 농도 재현의 R2 값은 0.81 로 가장 높은 정확도를 보였다. 이후 2개의 환경변수를 사용한 Step 2에서는 수온과 SiO2를 예측변수로 했을 때 R2 값은 0.92로 수온만 사 용했을 때보다 정확도가 급격히 증가하였다. 이는 저층 DO 농도와 SiO2 농도간의 높은 상관성(=0.70)에 기인한 것으로 판단된다. 상기 결과로부터 진해만의 DO 농도 재현에 적합한 LSTM 모형의 매개변수와 예측변수를 찾을 수 있었다.

우리나라는 지리적 위치와 편서풍의 영향을 받아 필리핀이나 대만 근처에서 전향한 태풍이 매년 평균 2~3개 통과한다. 진해만은 우리나라의 대표적인 태풍 피항지로 알려져 있으며, 태풍 내습 시 피항 선박들로 가득차고 나중에는 주변 항로까지 묘박한 선박들로 포화상태에 이르게 된다. 이로 인하여 묘박중인 선박이 강풍으로 주묘가 발생될 경우에는 선박 간 이격거리가 짧아 충돌사고가 발생될 수 있으므로 진해만의 체계적인 묘박 안전관리가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 진해만 묘박지 수심에 따른 선박 톤수별 주묘 한계 풍속을 제시하였다. 수심 20 m에서는 묘쇄를 7~9 Shackles 신출하였을 때 주묘 발생 한계 풍속은 48~63 knots, 수심 35 m에서는 46~61 knots, 수심 50 m에서는 39~54 knots로 평가되었다. 수심이 증가하면서 외력에 의해 파주부가 5 m 미만이 되는 상황이 발생하면서 주묘가 발생하는 한계 풍속은 4~8 knots로 큰 차이를 보였다. 또한 고파주력 앵커(AC-14형)가 설치된 선박이 재래형 앵커(ASS형)가 설치된 선박보다 주묘 한계 풍속이 더 크게 평가되었지만, 수심이 50 m로 깊은 곳에서는 고파주력 앵커를 사용하더라도 주묘가 쉽게 발생될 수 있는 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 ultra performance liquid chromatography(UPLC)를 이용하여 진해만의 식물플랑크톤 생체량 및 군집구조의 시공간적 분포에 미치는 환경요인의 영향을 조사하였다. 이를 위해 2019년 4월에서 12월까지 총 5회에 걸쳐 7개 정점에 대한 식물플랑크톤 색소분석과 수온, 염분, 용존산소(DO), 영양염(DIN, DIP, Si(OH)4) 등의 환경요인 분석을 행하였다. 조사기간 중 식물플랑크톤의 생체량(Chl-a)은 7월 (평균 15.4±4.3 μg/L)에 가장 높았고, 12월(평균 3.5±0.6 μg/L)에 가장 낮았다. 보조색소의 경우 fucoxanthin이 가장 많이 검출되었고 그 다음으 로 peridinin, Chl-b 순으로 나타났으며, 이들의 월 변동은 Chl-a와 유사한 경향을 보였다. 식물플랑크톤 군집분석결과, 규조류가 평균 70 %로 가장 우점하였으나, 일부 녹조류, 은편모조류, 와편모조류가 출현하기도 하였다. 우점종인 규조류는 특히 수온 및 N:P ratio와 밀접하게 연관되어 있어서 여름철 고온환경 및 육상으로부터의 영양염 유입에 민감하게 반응하는 것으로 추론되었다. 또한 식물플랑크톤 색소 및 종조성은 전반적으로 계절에 따른 물리화학적 환경요인의 변화 및 지형적 특성과 연관되어 있으며 강우로 인한 담수 및 영양염 공급에 큰 영향을 받는 것으로 추정되었다.

통영 LNG 기지에서 방류되는 냉배수가 진해만에 미치는 영향을 알아보고, 냉배수의 활용 방안 모색을 위해 총 4개의 냉배수 방류량에 대한 진해만의 환경변화를 1년간(2018년) 모의하였다. 실제 냉배수 방류량인 Case1(10 m3 sec-1)의 모의 결과, 모든 분기에서 냉배 수에 의한 진해만의 환경변화는 매우 미미하게 나타났다. 모의 방류량인 Case2(100 m3 sec-1)의 경우 방류구 반경 5 km 범위에서 1 ~ 3℃의 수온 감소를 보였으며, Case3(1000 m3 sec-1)에서는 방류구 반경 8 km 범위에서 최대 4 ~ 5℃의 수온이 감소하였고 진해만 전 해역에 걸쳐 냉 배수가 확산하는 결과를 보였다. 플랑크톤의 성장 속도는 최대 15% 감소하였으며(11월), 대형조류의 성장 속도는 행암만 부근에서 최대 6 % 증가하는 결과를 보였다. 상기 결과로부터 통영 LNG 기지에서 방류되는 냉배수에 의한 진해만의 환경변화는 미미한 것을 확인하였 다. 또한 Case3 결과로부터 국소지역의 ‘적조 방재’, ‘해조류 성장’을 목적으로 냉배수의 활용이 가능할 것으로 기대된다.

In order to investigate the behavioral characteristics of Pacific cod (Gadus macrocephalus) released at the entrance of Jinhae Bay, Korea, the direction and range of movement, swimming speed of the fish were measured with an acoustic telemetry techniques in winter, 2015. Three wild Pacific codes WC1 to WC3 (total length 66.0, 75.0, 76.0 cm; body weight 2.84, 2.79, 3.47 kg, respectively) were tagged with the acoustic transmitter. WC1 tagged with an acoustic transmitter internally by surgical method, WC2 and WC3, externally with the acoustic data logger and a micro data logger for recording audible sound waves including timer release unit. The movement routes of the tagged fish were measured more than five hours using VR100 receiver and a directional hydrophone. The directionality of the fish movement was tested by Rayleigh’s z-Test, the statistical analysis, and a statistical program SPSS. Three tagged fishes were individually released on the sea surface around the entrance to the Jinhae Bay on 10 to 24 January 2015. WC1 moved about 13.32 km with average swimming speed of 0.63 m/s for six hours. The average swimming depth and water depth of the seabed on the route of WC1 were 7.2 and 32.9 m, respectively. The movement range of WC2 and WC3 were 7.95 and 11.06 km, approximately, with average swimming speed of 0.44 and 0.58 m/s for 5.1 and 5.3 hours, respectively. The average swimming depth of WC2 and WC3 were 18.7 and 5.0 m, and the water depth on the route, 34.4 and 29.8 m, respectively. Three fishes WC1 to WC3 were shown significant directionality in the movement (p < 0.05). Movement mean angles of WC1 to WC3 were 77.7, 76.3 and 88.1°, respectively. There was no significant correlation between the movement direction of fish (WC1 and WC2) and the tidal currents during the experimental period (p >= 0.05). Consequently, three tagged fishes were commonly moved toward outside of the entrance and headed for eastward of the Korean Peninsula, approximately, after release. It may estimate positively that the tidal current speed may affect to the swimming speed of the Pacific cod during the spring tide than the neap tide.

진해만에서 출현하는 자어에 대한 계절별 군집 변동을 파악하기 위해 2015년과 2016년의 2월(겨울철), 5월(봄철), 8월(여름철), 그리고 11월(가을철)까지 계절별로 수행하였다. 조사기간 동안 출현한 자어는 종 수준까지 총 24과 28종이 출현하였다. 조사기간 동안 출현한 우점종은 청어(Clupea pallasii), 꼼치(Liparis tanakae), 돛양태과 sp. (Callionymidae sp.), 청보리멸(Sillago japonica), 세줄베도라치(Ernogrammus hexagrammus), 그리고 멸치(Engraulis japonica)로 나타났으며, 이들 6종은 조사기간 중 출현한 자어 전체 출현개체수의 77.6%를 차지하였다. 우점종 중 청어와 꼼치는 2015년과 2016년의 겨울철에 출현한 반면에 청보리멸은 여름철에 출현하였다. 종 다양도 지수는 2월과 8월에 높았고 5월에 낮게 나타났다. 조사기간 동안 출현한 자어의 출현개체수를 바탕으로 nMDS 분석을 실시한 결과 계절에 따른 4개의 그룹으로 구분되었다. 본 연구결과 진해만의 자어 군집은 계절에 따른 수온변화와 산란에 참여하는 어종에 따라서 변동하였으며, 잠도와 칠전도 북부해역에서 높은 출현량을 보여 이 지역이 진해만의 주요 산란장으로 이용되고 있음을 의미한다.

A study for species composition and abundance of the fish assemblages in the eastern Jinhae Bay, Korea was conducted using monthly larval collection by a RN80 net from October, 2010 to September, 2011. Of all the 45 species collected, the dominant species were Clupea pallasii, Hexagrammos otakii, Pholis fangi and Engraulis japonicus. Clupea pallasii, Hexagrammos otakii, Pholis fangi in winter and examined Engraulis japonicus, Acanthogobius sp., Parablennius yatabei, and Tridentiger trigonocephalus in summer appeared seasonally. Popoulation characteristic by stations was not clear seasonally and spatially, and appearance aspects of dominant species were similar by stations. Compared our results with other studies in the South Sea, dominant species and their appearance period were similar to their spawning period. Finally, the appearance period of the larvae in the South Sea was closely resulted to spawning period rather than the regional characteristic.

The feeding habits of larval (5.0~27.0 mm SL) Clupea pallasii were examined and 1,523 individuals were collected from November 2010 to March 2011 in the coastal water of Eastern Jinhae Bay, Korea. Larval C. pallasii were fed mainly on copepods that constituted 55.2% in IRI. Monogeneans were the second largest prey component, another prey items tintinnids, cladocerans and ostracoda. The results of analysis in ontogenetic changes exhibit high during the daytime, two small size classes (≤10 mm, 10~15 mm) mainly fed copepods. while the percentage of coperpods decreased, monogeneans ratio increased in 15~20 mm size class. Feeding rate in diel difference of larval C. pallasii were high during the daytime.